May 21, 2025
I. Descripción general del posicionador inteligente
El posicionador de la válvula inteligente consiste en una parte de acondicionamiento de señal, microprocesador, parte de control de conversión eléctrica y el dispositivo de detección de posición de la válvula, etc. La señal de entrada puede ser una señal o señal digital de 4 ~ 20 mA.
La parte de acondicionamiento de la señal convierte la señal de entrada y la señal de retroalimentación de posición de la válvula en una señal digital aceptable para el microprocesador. El microprocesador serán las dos señales digitales para el procesamiento, la comparación, el juicio de la apertura de la válvula y la señal de entrada corresponde a la señal de control de salida a la parte de control de conversión eléctrica, convertida en señales neumáticas a actuadores neumáticos, para promover la acción del regulador. El dispositivo de detección de posición y retroalimentación de la válvula detecta el desplazamiento del tallo del actuador y lo convierte en una señal eléctrica para obtener retroalimentación al circuito de acondicionamiento de la señal.
El posicionador de la válvula inteligente generalmente tiene una pantalla de cristal líquido y un botón de operación manual, la pantalla se utiliza para mostrar varias información de estado del posicionador de la válvula, el botón de operación manual se utiliza para ingresar datos de configuración y operación manual.
El microprocesador de posicionador de válvula inteligente como el núcleo, en comparación con muchos posicionadores de válvulas analógicas, tiene las siguientes ventajas:
① Piezas mecánicas de posicionador de la válvula inteligente Menos, la señal de entrada, la comparación de la señal de retroalimentación es la comparación digital, no fácilmente afectada por el entorno, la buena estabilidad del trabajo, no hay un error mecánico causado por el impacto de la zona muerta, por lo que la precisión y confiabilidad de la posicionamiento es alta.
② El posicionador de la válvula inteligente generalmente contiene un módulo de función característica lineal, logarítmico y de forma rápida, se pueden establecer directamente a través del botón o la computadora host, el establecimiento de datos de mano, por lo que las características de flujo de la modificación son convenientes.
③ Ajuste cero y ajuste de rango no se afectan entre sí, por lo que el proceso de ajuste es simple y rápido. Muchas variedades de posicionador de válvulas inteligente no solo pueden cero automáticamente el ajuste de cero y el rango, y pueden reconocer automáticamente las especificaciones de actuador ajustadas, como el volumen de la cámara de gas, el papel de la forma, etc., ajuste automático, de modo que la válvula esté en las mejores condiciones de trabajo.
④ Además de la función general de autodiagnóstico, el posicionador de la válvula inteligente puede generar la señal de retroalimentación correspondiente a la acción real de la válvula reguladora, que puede usarse para el monitoreo remoto del estado de trabajo de la válvula reguladora para aceptar la señal digital del tipo inteligente. El posicionador de la válvula, con capacidades de comunicación bidireccional, se puede usar de forma local o remota utilizando una computadora host o operador de mano para la configuración del posicionador de la válvula, la depuración, los diagnósticos.
La señal de control del posicionador de la válvula inteligente es de 4 ~ 20 mA, que generalmente proviene del sistema PLC, el sistema DCS, el regulador PID o el operador portátil. Para la instrumentación convencional, el regulador PID generalmente es acceso a la señal de medición del objeto controlado, el objeto controlado, los sensores de medición, las válvulas de control y el regulador PID para formar un bucle de control de circuito cerrado, la salida de posicionador de la válvula inteligente de la señal de retroalimentación de la posición de la válvula generalmente no está enviado al regulador PID; Control del posicionador de la válvula Por el manipulador de la mano, se puede acceder al manipulador de la mano al mismo tiempo a las señales de control automáticas y la salida inteligente del posicionador de la válvula de la señal de retroalimentación de la posición de la válvula. El posicionador de la válvula se controla mediante manipulador manual.
II. Comparación de varias marcas de posicionadores para explicar
El posicionador de la válvula, como el accesorio principal de las válvulas de control neumáticas, las válvulas de control juegan un papel importante en la mejora de la calidad de la operación. El posicionador de la válvula de acuerdo con las diferentes señales de entrada se puede dividir en posicionador de válvula neumática, posicionador de válvulas eléctricas y posicionador de válvula inteligente. En la actualidad, en el proceso de producción de las empresas químicas, el posicionador de la válvula neumática y el posicionador de válvulas eléctrico usan menos, más del 95% de la válvula de control se utilizan para ajustar el posicionador de la válvula inteligente de apertura de la válvula. El posicionador de la válvula inteligente se divide en dos categorías analógicas y digitales. El posicionador de válvula inteligente analógica recibe señales de voltaje o corriente analógica estándar, la señal analógica se convierte en señales digitales como entrada al microprocesador, este tipo de posicionador no tiene una función de comunicación digital. Digital smart valve positioner to receive digital signals, can be subdivided into two types: Type 1 and analog smart valve positioner is similar, in addition to analog signals converted to digital signals as microprocessor input signals, but also digital signals can be superimposed on the analog signals (such as HART signals), and the transmission of signals on the cable and the analog smart valve positioner the same, but with the digital communication function; El posicionador de válvula inteligente digital tipo 2 recibe directamente señales digitales desde el bus de campo, que se convierten en señales de trabajo para el actuador después del procesamiento del microprocesador.
1, el concepto del posicionador
De acuerdo con el National Standard GBIT 22137.1-2008 (equivalente a IEC61514-2000) "Sistema de control de procesos industriales con un posicionador de válvula Parte 1: Método de rendimiento del rendimiento del posicionador de la válvula de salida neumática" En 3.1 Definición: Posicioner (posicionador) está conectado al elemento de control final o las partes móviles del controlador de posicionador del actuador, puede ajustar automáticamente la señal de salida y suministrada al acto al suministro al suministro al suministro al suministro a la suministrada al acto. Positioner (posicioner) es un controlador de posicionamiento conectado al elemento de control final o la parte móvil del actuador, que puede ajustar automáticamente la señal de salida y suministrada al actuador para mantener la señal de viaje previamente deseada X asociada con la señal de entrada W. La señal de entrada W puede ser una señal neumática (posicionador de pneumático), una señal de corriente o de voltaje (posicionador eléctrico), una señal de pulso, una señal o una señal digital o una señal digital.
De acuerdo con el National Standard GBIT 2900.56-2008 (equivalente a IEC 60050-2006), "Tecnología de control de terminología electrotécnica", Artículo 351-32-25 Definición: posicioner (posicioner) es una combinación del elemento de control final del actuador y el elemento de control final de la manipulación mecánica del actuador de la unidad física.
De acuerdo con el estándar nacional GBT 17212-1998 (equivalente a IEC 902-1987) "Términos y definiciones de medición y control de procesos industriales" en la definición P3.3.1.04: Positioner (posicioner) se basa en señales estandarizadas para determinar la posición del dispositivo de palanca de salida del actuador. El posicionador compara la señal de entrada con el enlace de retroalimentación mecánica del actuador y luego proporciona la energía necesaria para empujar la varilla de salida del actuador hasta que la retroalimentación de posición de la varilla de salida sea equivalente al valor de la señal.
De acuerdo con el estándar de la industria de maquinaria china, JB/T 7368-2015 "Sistema de control de procesos industriales con posicionador de válvulas" en la definición de 3.1: Posicionador de válvulas (posicionador de válvulas) es un tipo de conexión mecánica de válvula o actuador ajusta automáticamente la presión de salida al actuador para garantizar que la posición de la válvula y la señal de entrada con la precisión de la relación especificada del controlador de posición del controlador de posición. Este concepto es el mismo que el estándar nacional GB/T 26815-2011 (equivalente a IEC 902-1987) "Terminología del actuador de terminología de instrumentación de automatización industrial", la definición del posicionador de válvulas en el artículo 2.7.3.
De acuerdo con el estándar nacional GBIT 22137.2-2008 (equivalente a IEC61514-2000) "Sistema de control de procesos industriales con posicionador de válvulas Parte 2: Métodos de evaluación de rendimiento del posicionador de la válvula inteligente" en la definición de Artículo 3.1: Posicionador de válvulas inteligente (posicionador de válvulas inteligente) se basa en tecnología de microprocesadores, tecnología digital para el procesamiento de datos, decisión y generación. Tecnología digital para procesamiento de datos, generación de decisiones y sensor de posición de comunicación bidireccional. Se puede equipar con sensores adicionales y funciones adicionales para respaldar sus funciones principales.
De acuerdo con el estándar nacional GBIT 26815-2011 (equivalente a IEC902-1987) "Terminología del actuador de terminología de instrumentación de automatización industrial" En la definición de 2.7.7: Posicionador de válvulas inteligente (posicionador de la valva inteligente) se basa en tecnología de microprocesadores, puede recibir señales analógicas o señales digitales transmitidas a través del autobús de campo. El uso de la tecnología digital para el procesamiento de datos, con una función de comunicación bidireccional de un posicionador.
2, componentes neumáticos del posicionador de válvulas inteligentes
Los componentes neumáticos del posicionador de la válvula inteligente como componente clave, su confiabilidad, resistencia a la vibración y consumo de energía y otros indicadores afectarán directamente el rendimiento de la máquina. Los componentes neumáticos del posicionador de la válvula inteligente generalmente están compuestos de dos partes: convertidor I / P y amplificador de potencia. El convertidor I / P es un pequeño dispositivo para convertir la señal de corriente en una señal neumática, generalmente utilizando dos tecnologías: uno se basa en el principio del efecto piezoeléctrico inverso de la tecnología; El otro se basa en el principio del electromagnetismo y el mecanismo de la tecnología deflectores de la boquilla. Debido al flujo de salida del convertidor I / P, es muy pequeño, por lo que debe equiparse con un amplificador de potencia para amplificar la potencia de la señal neumática, generalmente utilizando un amplificador neumático o una válvula deslizante neumática.
ABB TZIDC, Fisher DVC6200, Samson 3730 Posicionador de la válvula inteligente en el convertidor I / P como ejemplo, respectivamente, basado en el principio electromagnético y el mecanismo de deflector de boffle de la converter I / P, basado en el principio de la conexión piezoeléctrica inverso del converter I / P (válvula piéezeeléctrica) se describe de manera relativamente simple.
(1) convertidor ABB TZIDC I/P
El principio de trabajo del convertidor ABB TZIDC I/P se muestra en la Figura 1, el convertidor de posicionador de válvula ABB TZIDC I/P será una señal de corriente estándar de 4 ~ 20 mA en 0.2 ~ 1,0BAR (3 ~ 15psi) (1BAR = 100kPa) señal de presión. Cuando la bobina recibe la señal de corriente estándar de 4 ~ 20 mA, el imán impulsa el brazo de palanca para producir micro-desplazamiento de la placa de deflectación, la brecha entre la placa de deflectación y la boquilla de aire cambia, de modo que la señal de presión de retroceso de la boquilla de aire cambia, y luego amplificada por el amplificador de aire, la señal de presión de aire de aire de aire de aire es amplificador de la señal de aire de aire. señal eléctrica.
(2) convertidor Fisher DVC6200 I/P
The principle of operation of the Fisher DVC6200 I/P converter is shown in Figure 2. The I/P converter module of the positioner receives the standard DC current input signal from the control device, and clean, oil-free instrument air through the constant throttle orifice (constant air resistance) to the nozzle, the current signal interacts with the coil and magnet to generate force, driving the balance beam to rotate, the balance beam connected to La placa de deflectación y la brecha entre la boquilla para la resistencia al aire variable. Cuando aumente el flujo de la señal de transmisión a través de la bobina electromagnética, atraiga la acción del haz de equilibrio, la placa de deflectación del transmisión del haz de equilibrio para que se acerque a la boquilla (cambie la distancia entre la placa de deflectación y la boquilla), lo que resulta en un aumento en la presión de la boquilla de la boquilla que se envía a la señal pneumática de neumática y finalmente la salida de la presión válvula en la presión de la pneumática; y viceversa, cuando se reduce la señal de transmisión, a través de la bobina electromagnética para hacer que la placa de haz de equilibrio / deflectación lejos de la boquilla, de modo que disminuye la presión posterior y la salida de la salida neumática del amplificador neumático disminuye.
(3) convertidor Samson 3730 I/P
El convertidor I/P del Sansón 3730 funciona como se muestra en la Figura 3. El convertidor eléctrico del Sansón 3730 consiste en un módulo convertidor I/P basado en el principio de operación de equilibrio de fuerza y un refuerzo aguas abajo. Cuando se aplica una señal de corriente de CC a la bobina del émbolo, que se encuentra en el campo magnético de un imán permanente, la fuerza sobre el haz de equilibrio es proporcional a la señal de corriente entrante, y la fuerza de reacción resultante aleja el desconcierto de la boquilla. Cuando la fuente de aire a través del orificio de restricción fijo, la distancia entre la placa de deflectación y la boquilla ha cambiado, haciendo que la presión de retroceso de la boquilla haya cambiado en consecuencia, en este momento, la presión posterior de la boquilla actúa sobre el diafragma del amplificador para controlar el cambio de presión del aire de la señal, de modo que el amplificador genera diferentes tasa de flujo y señales de presión.
3, el principio de funcionamiento del posicionador de válvula inteligente
Actualmente se utilizan en el mercado interno de marcas extranjeras de posicionador de válvulas inteligentes: ABBTZIDC, Fisher DVC 6200, Samson 3730, Flowserve Logix 520MD, Dresser-Masoneilansv1-1-AP, Siemens Sipart PS2, MetSo- Neles NED9000, IPS-FoxborosS960 y SDR991, Azibil (shanw) (shanwu). Neles ND9000, IPS-FOXBOROSDR960 y SDR991, Azibil (Yamatake) SVP700. Los siguientes se discuten a continuación el principio de operación de las nueve marcas (modelos correspondientes) posicionador de válvulas inteligentes.
(1) ABB TZIDC
El principio de funcionamiento del ABB TZIDC se muestra en la Figura 4. El posicionador consiste en un módulo electrónico, un módulo I/P con una válvula de 3 vías de 3 posiciones y un sensor de posición. La CPU del microprocesador es el componente central del módulo electrónico, el módulo I/P con una válvula de 3 vías de 3 posiciones es el componente central de la conversión de presión actual y neumática, y el sensor de posición proporciona una posición de válvula confiable, que permite al posicionador llevar a cabo un control inteligente. Cuando el posicionador de la válvula se suministra con energía, el posicionador es procesado por el convertidor AD de acuerdo con la señal de entrada y la señal del sensor de posición para que la CPU llame, y el programa de detección y ajuste automático almacenado en la EEPROM se ajusta automáticamente mediante la desviación del valor de conjunto y la señal de retroalimentación de posición. El módulo I/P recibe la señal eléctrica del módulo electrónico y convierte la señal eléctrica del posicionador en la señal neumática para conducir el actuador neumático. El módulo I/P recibe señales eléctricas del módulo electrónico y convierte las señales eléctricas del posicionador en señales de gas para impulsar el actuador neumático.
(2) Fisher DVC 6200
El principio de operación Fisher DVC 6200 como se muestra en la Figura 5, esta carcasa del controlador de válvula digital contiene sensores de viaje, cuadros de unión, conexiones de entrada y salida neumática y un módulo principal, el módulo principal se puede reemplazar fácilmente en el campo sin desconectar los cables de campo o las tuberías. El módulo principal contiene componentes como un convertidor I/P, amplificador neumático, conjunto de retroalimentación de posición del amplificador neumático, conjunto de placa de circuito impreso (PWB) y tres sensores de presión. La posición del amplificador se puede detectar sondeando un imán en el haz del amplificador con un detector en la placa de circuito impreso. Los sensores de viaje se utilizan para lecturas de retroalimentación de bucle pequeño.
Los controladores de válvulas digitales Fisher DVC 6200 son instrumentos con bucle que proporcionan un control de posición de la válvula proporcional a la señal de entrada desde la sala de control. La señal de entrada se enruta a través de un cable de par retorcido a una caja de unión, en un submódulo de conjunto de placa de circuito impreso, donde se lee, calcula y se convierte en un microprocesador en una señal de transmisión analógica de I/P para conducir un convertidor I/P.
A medida que aumenta la señal de entrada, la señal de accionamiento al convertidor IP aumenta y la presión de aire de salida del convertidor IP aumenta. La presión de aire de salida del convertidor I/P se envía al submódulo del amplificador neumático, que también está conectado a la fuente de presión de aire y amplifica la señal neumática del convertidor IP. El amplificador neumático recibe la señal neumática amplificada y proporciona dos salidas de presión de aire. A medida que aumenta la presión del aire de entrada (señal de 4 ~ 20 mA), la presión de aire en la salida A siempre aumentará, mientras que la presión de aire en la salida B siempre disminuirá. La presión de aire en el puerto de salida A se usa en aplicaciones de acción positiva de doble acción y acción única, y la presión de aire en el puerto de salida B se puede usar en aplicaciones inversas, de doble acción y acción única. Un aumento en la presión del aire en la salida A conducirá la varilla de empuje del actuador hacia abajo. La posición del actuador es detectada por un sensor de retroalimentación de viaje sin contacto. El actuador continúa moviéndose hacia abajo hasta que alcanza la posición correcta del actuador.
En este punto, el conjunto de la placa de circuito impreso estabilizará la señal de accionamiento I/P. Esto colocará el deflector para evitar un mayor aumento de la presión de la boquilla.
A medida que disminuye la señal de entrada, la señal de accionamiento al convertidor IP disminuye y la presión de aire de salida al convertidor I/P disminuye. El amplificador neumático disminuye la presión de aire en la salida A y aumenta la presión de aire en la salida B. El actuador continúa avanzando hacia arriba hasta que alcanza el convertidor I/P. El actuador continúa moviéndose hacia arriba hasta que alcanza la posición correcta del actuador. En este punto de posición, el conjunto de la placa de circuito impreso estabilizará la señal de accionamiento I/P. Esto colocará el deflector para evitar un mayor aumento de la presión de la boquilla.
(3) Samson 3730
Principio de operación Samson 3730 Como se muestra en la figura, el posicionador se compone principalmente de una unidad electrónica con microprocesador, convertidor eléctrico analógico, amplificador neumático de salida y posición de la válvula una conversión lineal de resistencia del sensor de posición de la válvula. Posicionador instalado en la válvula de control neumático, la señal de control de entrada será una posición precisa de la válvula. El posicionador controlará el sistema o el controlador a la señal de control de entrada de CC (como 4 ~ 20 mA) como un valor dado W, la posición del vástago de la válvula de control a través de la palanca de retroalimentación con el sensor de posición de la válvula, convertido en una señal eléctrica agregada al controlador PD analógico como un parámetro regulado o retroalimentación x, el posicionador se comparará entre los dos y de acuerdo con una cierta señal de salida de la ley a la posición de PNEumatic ACTUATOR A TO A LA POSICIÓN VALVE. Cuando hay una desviación de control, la salida del controlador PD se cambia para que la salida del convertidor eléctrico se cambie y el actuador neumático de la válvula de control se presurice o se alivie a través del amplificador neumático. Este cambio en la señal de salida mueve la posición de la válvula a una posición que corresponde a la señal de control de entrada. Un establecimiento de caudal con un punto de ajuste fijo permite evacuarse un volumen constante de aire para una purga de presión positiva en la carcasa del posicionador de la válvula y garantiza una respuesta rápida y sin problemas del amplificador neumático. El amplificador neumático y el establecimiento de presión reciben el suministro de aire, y el establecimiento de presión proporciona una presión constante aguas arriba al módulo convertidor I/P independiente de la presión de suministro de aire.
(4) Flujer Logix 520md
El flujo de Logix 520MD funciona como se muestra en la Fig. Es un posicionador inteligente digital con protocolo de comunicación HART integrado. El posicionador consta de tres partes principales: un módulo de control electrónico basado en microprocesador, un módulo de convertidor eléctrico basado en válvulas piezoeléctricas y un sensor de posición de válvula.
El bucle de control completo del posicionador Logix 520MD puede recibir señales de 4-20 mA (con superposición Hart) o señales digitales. Logix 520MD utiliza dos algoritmos para procesar las señales, un bucle interno (control del amplificador piloto) y un bucle externo (control de posición del tallo). El sensor de posición del vástago proporciona una medición de la posición real del vástago, y si hay alguna desviación, el algoritmo de control del posicionador envía una señal al control del bucle interno en función de la desviación, y el bucle interno ajusta rápidamente la posición de la válvula de portaobjetos. La presión del actuador cambia y el vástago de la válvula comienza a moverse. El movimiento del tallo reduce la desviación entre el comando final y la posición del tallo, y este proceso continúa hasta que la desviación se vuelve cero.
El circuito interno controla la posición de la válvula deslizante a través de un módulo de accionamiento. El módulo del controlador consiste en un sensor de efecto Hall con compensación de temperatura y un regulador de presión de la válvula piezográfica. El regulador de presión piezovílago controla la presión de aire debajo del diafragma doblando un haz piezoal. El haz piezoeléctrico se desvía con el voltaje aplicado por la electrónica del anillo interno. Cuando aumenta el voltaje a la válvula piezoente, el haz piezo se dobla y cierra contra la boquilla, lo que provoca que aumente la presión debajo del diafragma. A medida que la presión bajo el diafragma aumenta o disminuye, la válvula deslizante o la válvula de la poppeta se mueven hacia arriba o hacia abajo, respectivamente. Un sensor de efecto de pasillo transmite la posición de la válvula deslizante o la válvula de la popa de regreso a la electrónica interna para el control.
(5) Dresser-Masoneilan SVI-IL-AP
El posicionador de la válvula inteligente Dresser-Masoneilan SV1-I-AP funciona como se muestra en la figura. When SV1-II-AP intelligent valve positioner is correctly installed to the control valve, the input control signal (circuit power) and the gas supply is connected, the positioner receives the electrical control signal (4-20mA signal or digital signal) from the controller or other equipment, the microprocessor in the electronic module reads the input control signal (the valve position set value) and compares it with the travel/turn signal of the valve position sensor, and the deviation between the two se calcula como una desviación no lineal. La desviación de los dos según el algoritmo PID no lineal para el procesamiento, la salida a la bobina electromagnética del convertidor eléctrico I / P (estructura de defensa de la boquilla), lo que provoca cambios en el espacio de aire entre el deflector de la boquilla, que a su vez se convierte en la señal de gas de posicionamiento correspondiente a la salida de gas y la salida del gas de pneumatic, y la salida del gas de pneumatic, la salida de Pneumatic, la salida del pneumatic, la salida de Pneumatic, la salida de Pneumatic, la salida de Pneumatic, la salida de Pneumatic, la salida de Pneumatic, la salida de Pneumatic, la salida de Pneumatic, la salida de Pneumatic, cambia la salida de Pneumatic, la salida de Pneumatic, la salida de Pneumatic, cambia la potencia de Pneumatic. Actuador para conducir el vástago del actuador / válvula a la posición establecida. Cuando la posición de la válvula real es la misma que la posición de la válvula establecida, el sistema se estabiliza y el actuador ya no se moverá. En el caso de la salida neumática de doble acción, el componente neumático también se puede equipar con un amplificador de salida inverso (salida P,) para formar una salida de doble acción para el actuador neumático tipo cilindro.
(6) Siemens Sipart PS2
El principio de trabajo de Siemens Sipart PS2 se muestra en la Fig. 9. Cuando el posicionador está conectado a la fuente de alimentación y la señal de control, la señal de retroalimentación x desde el vástago de la válvula se convierte en una señal de voltaje y se envía al microprocesador después de la conversión de AD. La señal de salida del controlador X también se convierte en AD y se envía al microprocesador. El microprocesador calcula la desviación entre las dos señales y salidas +Δy o -Δy para controlar la apertura y el cierre de la válvula piezoeléctrica. La operación del bucle de subcontrol se realiza dentro del microprocesador, la salida del subcontroller es digital y la señal de salida se usa directamente como la entrada de la válvula de conmutación piezoeléctrica, que está controlada por la modulación de ancho de pulso (control de proporción de tiempo). Cuando la desviación de control es grande, el posicionador genera una señal continua; Cuando la desviación no es grande, genera una señal de pulso; Cuando la desviación es muy pequeña, genera una señal de pulso más pequeña; Cuando la desviación alcanza el rango de la precisión del control de la válvula, no hay salida del comando de control, y se mantiene el posicionamiento.
(7) MetSo-Neles ND9000
MetSo-Neles ND9000 funciona como se muestra en la figura. Cuando el posicionador está conectado a la fuente de alimentación y la fuente de aire, el microcontrolador (μC) lee las señales de entrada, así como las señales del sensor de posición de la válvula (A), las señales del sensor de presión (PS, P1, PZ) y la señal del sensor de posición de la válvula deslizante (SPS). Cuando el microcontrolador detecta una diferencia entre las señales de entrada y las señales del sensor de posición de la válvula, el microcontrolador realiza cálculos basados en los algoritmos incorporados, y luego cambia la corriente de bobina de la válvula de preamplificador (PR) para cambiar la presión guía de la valva deslizante (SV). Cuando disminuye la presión guía de la válvula deslizante, la válvula de deslizamiento se mueve y la presión en ambos extremos del cilindro cambia en consecuencia. La válvula deslizante se abre para permitir que el aire comprimido ingrese al extremo del accionamiento del cilindro y expulse el gas en el otro extremo. El aumento de la presión del aire mueve el pistón del diafragma, y el actuador y la palanca de retroalimentación giran en sentido horario. Después de que el sensor de posición de la válvula detecta el ángulo de rotación de la palanca de retroalimentación, el algoritmo de control en el microcontrolador calcula una nueva corriente de guía y continúa ajustándose hasta que no haya diferencia entre la nueva posición del actuador y la señal de entrada.
(8) IPS-Foxboro SDR960 y SDR991
El IPS-Foxboro SDR960 y SDR991 funcionan como se muestra en la figura. Son posicionadores de válvula inteligentes con señales de 4-20 mA o Hart, que se suministran a la electrónica internamente a través de un convertidor de voltaje. Las señales de entrada analógica están conectadas al controlador digital a través de convertidores e interruptores A/D. Los posicionadores de válvulas inteligentes con Profibus PA o Foundation Fieldbus están conectados a través de un bus y las señales digitales están conectadas al controlador digital a través de un kit de interfaz. La señal de salida del controlador digital impulsa el convertidor eléctrico (módulo I/P), que a su vez controla el preamplificador y el amplificador de potencia neumática de actuación única (o doble). El amplificador de potencia neumática genera una señal neumática (y) al actuador, que debe suministrarse con un suministro de aire de 1.4 a 6.0 bar (20 a 90 psi). La señal de retroalimentación de posición (x) del actuador se envía a la unidad de control a través del sensor de posición.
El posicionador de la válvula inteligente está disponible con los siguientes accesorios a solicitud: medidor de presión, interruptor de presión, salida de retroalimentación de 4-20 mA, módulo de alarma e interruptores de límite mecánico.
(9) Azibil SVP700
Azibil (Yamatake) Principio de operación SVP700 Como se muestra en la figura, esta es una configuración del posicionador de la válvula inteligente del microprocesador. La serie de posicionador SVP700 se compone principalmente de microprocesador, módulo de control digital, módulo de fuente de alimentación, módulo de convertidor AD, componentes neumáticos (convertidor eléctrico I / P y amplificadores neumáticos) y los componentes del sensor de posición de la válvula. El vástago de la válvula de control está conectado a la palanca de retroalimentación del posicionador, y el recorrido de posición de la válvula se transmite al sensor magnetoresistivo sin contacto para la medición a través de la palanca de retroalimentación. Al mismo tiempo, el posicionador de la válvula recibe una señal de control de CC de 4 ~ 20 mA, compara la posición de la válvula obtenida por el algoritmo de acuerdo con la configuración con la señal de posición de la válvula medida y realiza la operación para derivar la señal de accionamiento de posicionamiento y la pasa al dispositivo de accionamiento EPM, y luego sale la señal de neumática a través de la conversión de los componentes neumáticos (I/Pectric Converter y PeNeumater y Pneumatic) a la señal de amplifo) a los componentes de neumático (I/Pectric Converter y PeNeumater y Pneumatic) a la señal de amplificador y pneumatic. Actuador neumático para controlar la posición de la válvula.
El principio de trabajo de cada tipo de posicionador de válvulas es similar. Estas nueve marcas de posicionadores son productos extranjeros, pero de hecho el modo de configuración del posicionador nacional es básicamente la misma.
4, posicionador de válvula inteligente parte de la comparación de indicadores técnicos
(1) Comparación de indicadores
A través de la consulta de las nueve marcas extranjeras de información técnica de posicionador de válvulas inteligente, se resumen parte de los indicadores técnicos, los resultados se muestran en el Anexo 1.
(2) Descripción del parámetro
Componentes neumáticos. El amplificador de potencia utiliza una válvula deslizante neumática o un amplificador neumático. Solo los posicionadores PS2 de Sipart de Flowserve's Logix 520MD y Siemens usan válvulas piezográficas hechas en el principio piezoeléctrico como elemento de conversión eléctrica.
Presión de suministro de aire (acción única, por ejemplo). La presión del aire (por ejemplo, de acción única) de posicionadores de válvula inteligente básicamente varía de 1.4 a 7.0 bar (20 a 102 psi), excepto el DVC 6200 de Emerson-Fisher, que tiene una presión de aire de hasta 10 bar.
Calidad del aire. La calidad del aire del instrumento utilizado para los posicionadores de la válvula inteligente anterior cumple con los requisitos de ISO 8573-1 "Contaminantes de aire comprimido 1 contaminantes y niveles de limpieza" o ISA7.0.01 "Estándares de calidad del aire del instrumento". Cuanto mayor sea el valor de la clase máxima de partículas sólidas del aire comprimido, mayor es el tamaño de las partículas sólidas contenidas en el aire comprimido. Cuanto mayor sea el valor de la clase de contenido de aceite de aire comprimido, mayor es el contenido total de aceite (aerosol de aceite, líquido de aceite y vapor de aceite) de aire comprimido. Cuanto mayor sea el valor de la clasificación de punto de rocío de presión del aire comprimido, mayor es el contenido de agua del aire comprimido. Descrito específicamente de la siguiente manera.
1) Indicadores de tamaño de partícula
El DVC 6200 de Emerson-Fisher puede alcanzar el índice de Clase 7, SV1-AP de Dresser-Masoneilan puede alcanzar el índice de Clase 6, Metso-Neles 'ND9000 puede alcanzar el índice de Clase 5, mientras que SIPARTPS2 de Siemens e IPS-Foxboro's SDR960 y SDR991 solo tiene índice de clase 2. SIPARTPS2 de Siemens y SDR960 y SDR991 de IPS-Foxboro tienen solo 2 niveles, lo que significa que los posicionadores de Siemens e IPS-Foxboro requieren una calidad de tamaño de partícula demasiado alta del aire del instrumento, y cuando la calidad del aire del instrumento disminuye, el rendimiento y la regulación de los posicionadores se verán afectados. Otras marcas de indicadores de tamaño de partícula del posicionador están principalmente en el nivel de 4 (incluido) o más.
2) Contenido de aceite
El índice de contenido de aceite SIMENS SIPART PS2 es el nivel 2, lo que significa que el posicionador en los requisitos de contenido de aceite de aire del instrumento es demasiado alto, y otras marcas de posicionadores están en el contenido de aceite del nivel 3 o superior.
3) Punto de rocío
En comparación, los primeros tres posicionadores tienen un bajo requisito de punto de rocío, mientras que el posicionador Sipart PS2 de Siemens tiene un alto requisito de punto de rocío.
La planta de producción utiliza una gran cantidad de posicionadores de válvulas inteligentes y condiciones de trabajo a largo plazo. Cuando el posicionador de los requisitos de calidad del gas del instrumento es demasiado alto, en el estado anormal (disminución de la calidad del gas del instrumento) es propenso a obstruir, agua y otros fenómenos, lo que afecta el funcionamiento normal de la válvula. Cuando el posicionador de las válvulas importantes pierda la función de control producirá lesiones fatales. A través del uso real del campo, SV1-I-AP de Emerson-Fisher's DVC 6200 Dresser-Masoneilan, Samson's 3730 y TZIDC de ABB y otros posicionadores tienen un rendimiento estable, control preciso y baja tasa de falla; Mientras que los posicionadores de Siemens tienen una alta tasa de falla, fácil de ingresar al agua, baja precisión.
Capacidad de salida máxima (acción única, por ejemplo). La capacidad de salida máxima del posicionador de la válvula afecta directamente la velocidad de la acción de la válvula (tiempo de conmutación). La Tabla 1 muestra que: DVC 6200 de Emerson-Fisher emite 29.5 nm3/h de gas instrumento a una presión fuente de 5.5Bar (80psi); SV1-I-AP de Dresser-Masoneilan sale 660L/min (39.6Nm3/h) de gas instrumento a una presión fuente de 6.2 bar (90psi). Nm3/h) aire del instrumento; LOGIX520 de Flowser emite aire de instrumento de 20.8 nm3/h a una presión de aire de 4.1 bar (60 psi). Otras marcas de posicionadores emiten aproximadamente 10 nm3/h de aire del instrumento a una presión de aire de 6.0 bar (90psi).
Consumo de aire. El posicionador en sí consumirá una cierta cantidad de aire del instrumento durante la operación. La Tabla 1 muestra que el consumo del posicionador de aire del instrumento es muy bajo, pero el DVC 6200 de Emerson-Fisher y los posicionadores SV1-AP de Dresser-Masoneilan consumen más aire que otros posicionadores.
Temperatura de limitación ambiental operativa (no seleccionada específicamente). Todas las marcas de posicionadores en este documento tienen temperaturas ambientales operativas que van desde -40 a 80 ° C bajo selección no especial (condiciones).
Pantalla LCD. Posiciador de la válvula En el proceso de control, los inspectores de campo a veces necesitan observar la posición de la válvula de la válvula, solo el DVC 6200 de Emerson-Fisher no tiene función de visualización LCD.
Calificaciones de protección. Todos los posicionadores de la válvula anteriores tienen una clasificación IP66.
